專利名稱：電泳設(shè)備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電泳設(shè)備，特別是一種顯示器，其包括驅(qū)動(dòng)單元 和以陣列設(shè)置的多個(gè)像素單元，每個(gè)像素單元包括驅(qū)動(dòng)電極和響應(yīng)于 由所述驅(qū)動(dòng)單元在所述電極之間提供的電場的電泳介質(zhì)，所述電極包 括位于像素單元顯示區(qū)域的顯示電極，以便在第--模式中當(dāng)電泳介質(zhì) 被吸引至顯示電極時(shí)，經(jīng)過像素單元的光傳輸被電泳介質(zhì)阻擋，所述 電極還包括位于顯示區(qū)域之外的集電極，以便在第二模式中當(dāng)電泳介 質(zhì)被吸引至集電極時(shí)，所述阻擋被減少。
本發(fā)明還涉及一種用于控制電泳設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
在例如US6639580B1中描述了被最初提出的一種電泳設(shè)備，并且 可以用于獲得低功率、隨機(jī)反射、薄板顯示，在許多應(yīng)用中能夠代替
紙張打印。
最初提出的這種類型的電泳設(shè)備的 一 個(gè)問題是對(duì)比度低，即已寫 和未寫像素單元之間的亮度差別較低。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是獲得具有較高對(duì)比度的電泳設(shè)備。
該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備和根據(jù)權(quán)利要求22的方法實(shí)現(xiàn)。
更特別地，該目的通過最初提出的那種設(shè)備實(shí)現(xiàn)，其中所述顯示 電極被劃分為第一和第二顯示子電極，它們被分開以便其間留有自由 區(qū)域；以及所述驅(qū)動(dòng)單元被配置為，當(dāng)像素單元將進(jìn)入第一模式時(shí)， 所述驅(qū)動(dòng)單元在所述第一和第二顯示子電極之間提供電壓脈沖，以便 所述電泳介質(zhì)移入所述自由區(qū)域。
該配置允許電泳介質(zhì)在自由區(qū)域十分均勻地分布，這提高了對(duì)比 度，因?yàn)槭沟玫谝荒Ｊ街须娪窘橘|(zhì)的影響更加有效。此外，當(dāng)自由區(qū) 域被清空時(shí)，可以有效地去除電泳介質(zhì)，以使得對(duì)比度進(jìn)一步提高。
520 此外，由于顯示子電極不需要是透明的，因此它們的材料可以較為自
由地選取。
所述第一和第二顯示子電極可以位于顯示區(qū)域的相對(duì)邊。
在像素單元中，集電極以及第一和第二顯示子電極可以作為基本 上平行的條而設(shè)置在像素單元的第一襯底上，而自由區(qū)域和第一顯示 子電極可以設(shè)置于集電極和第二顯示子電極之間。此外，柵電極可以 設(shè)置于第一顯示子電極和集電極之間。該配置允許使用普通電泳介質(zhì) 和無源矩陣驅(qū)動(dòng)策略。
在此配置中，驅(qū)動(dòng)單元可以被配置為當(dāng)像素單元要進(jìn)入第一模 式時(shí)，在提供電壓脈沖之前，在集電極和第一顯示子電極之間提供的 電壓大于柵電極和第一顯示子電極之間的電壓，以使得柵電極的電勢(shì) 處于集電極和第 一 顯示子電極的電勢(shì)之間。
作為第-選擇，所述驅(qū)動(dòng)牟-元可以被配置為當(dāng)像素單元要進(jìn)入 第一模式時(shí)，在提供電壓脈沖之前，在第一顯示子電極提供對(duì)電泳介 質(zhì)最具吸引的電勢(shì)，以便所述電泳介質(zhì)集中在第一顯示子電極處。
可替換地，所述驅(qū)動(dòng)單元可以被配置為當(dāng)像素單元要進(jìn)入第一 模式時(shí)，在提供電壓脈沖之前，在第二顯示子電極提供對(duì)電泳介質(zhì)最 具吸引的電勢(shì)，以便所述電泳介質(zhì)集中在第二顯示子電極處。
可以選擇像素單元、電泳介質(zhì)和其中懸浮著電泳介質(zhì)的液體，以 便電泳介質(zhì)表現(xiàn)出閾值特性。這使得簡化的尋址策略(不使用柵電極) 得以使用。
可替換地，這可以在其電極設(shè)有電介質(zhì)涂層的像素單元中實(shí)現(xiàn)。
在不使用柵電極的像素單元中，可以選擇像素單元、電泳介質(zhì)和 其中懸浮著電泳介質(zhì)的液體，以便電泳介質(zhì)表現(xiàn)出雙穩(wěn)態(tài)特性。這確 保電泳介質(zhì)不更大程度地經(jīng)歷布朗運(yùn)動(dòng)，以便在像素單元被設(shè)定為第 一或第二模式時(shí)，電極無需有源地使用，從而保持電泳介質(zhì)的位置。
而且在不使用柵電極的像素單元中，集電極以及第一和第二顯示 子電極可以作為基本上平行的條而設(shè)置在像素單元的第一襯底上。
可替換地，第一和第二顯示子電極可以作為基本上平行的條而設(shè) 置在像素單元的第一襯底上，而集電極可以設(shè)于像素單元的第二襯底 上，與第--顯示子電極相對(duì)。此外，在集電極和第二顯示子電極之間 可以提供阻擋。
6所述設(shè)備也可以是有源矩陣顯示器，其中每個(gè)像素單元包括切換 元件。在此情況下，不必要并入柵電極。
所述控制單元可以被配置為當(dāng)像素單元已經(jīng)進(jìn)入第一模式時(shí)在 第一和第二顯示子電極之間提供電壓，以便補(bǔ)償其它電極對(duì)自由區(qū)域
的任何影響。
所述電泳介質(zhì)可以包括黑粒子和基本上透明的液體，并且所述設(shè) 備包括反射器，以便第-模式是暗模式，第二模式是亮模式。
作為替換，所述電泳介質(zhì)可以包括彩色粒子和基本上透明的液體， 并且所述設(shè)備包括反射器，以便第一模式是彩色模式，第二模式是亮 模式。所述粒子可以是例如青色、品紅或黃色。
作為另一替換，所述電泳介質(zhì)可以包括白粒子，并且所述設(shè)備包 括吸收器，以便第一模式是亮模式，第二模式是暗模式。
所提供的脈沖的幅值可以在其周期中逐漸減少。這降低了對(duì)脈沖 的定時(shí)精度的要求。
用于控制上述類型的電泳設(shè)備的方法包括當(dāng)像素單元將進(jìn)入第一 模式時(shí)通過驅(qū)動(dòng)單元在第一和第二顯示子電極之間提供電壓脈沖，以 使得所述電泳介質(zhì)移入所述自由區(qū)域。


現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)例，附圖中-.
圖iA-1B示意性地示出已知電泳顯示單元的操作。 圖2A-2C示意性地示出改進(jìn)的電泳顯示單元的操作。 圖3示出設(shè)有柵電極的電泳爭元。
圖4示出包括與圖3中的單元對(duì)應(yīng)的電泳單元陣列的電泳顯示器。 圖5、圖6A-6D和圖7A 7D示出分別用于圖4的顯示器的已寫和未
寫單元的尋址策略。
圖8示出具有設(shè)有電介質(zhì)層的電極的電泳單元。
圖9示出具有設(shè)有電介質(zhì)層的電極的電泳單元的可替換配置。
圖IO示出可以用于控制電泳單元的脈沖形式。
請(qǐng)注意，這些附圖是示意性的，并未按照比例繪制。為了繪制時(shí) 的簡化和便利，這些圖中部分的相對(duì)尺寸和比例已經(jīng)放大或縮小地示
屮
7圖iA和1B示意性地示出已知電泳顯示單元1的操作的橫截面。 所述單元由上襯底3、下襯底5和側(cè)壁7、 9限定。流體ll (典型地為 油)密封在單元中，并且包括帶電粒子的電泳介質(zhì)13懸浮在所述流體
中o
集電極is和顯示電極n設(shè)置于所述單元中，或與所述單元連接，
以便它們可以在所述單元中產(chǎn)生電場從而影響電泳介質(zhì)13。在所公開 的示例中，電泳介質(zhì)的粒子為黑色。圖1A中，電泳介質(zhì)13集中在集 電極15上方。如果電泳介質(zhì)的粒子帶正電，這可以通過例如設(shè)定集電 極為15-150 V以及設(shè)定顯示電極為17-0 V來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在電泳介質(zhì)13 可以由可選的黑掩膜19隱藏?？梢詫@示電極17上的區(qū)域看作顯示 區(qū)域，其中電泳介質(zhì)可以影響經(jīng)過單元1的光傳播。所述顯示電極n 比集電極寬得多，它可以由IT()(銦錫氧化物)組成，并且因此或多或 少地透明。因此，入射光束21可以穿過所述單元，并由位于所述單元 下面的反射器23反射，以便第二次穿過像素單元。因此圖1A中所述 單元是亮狀態(tài)?？商鎿Q地，電極15和17可以位于上襯底3處，反射 器也可以位于所述單元內(nèi)部。
圖iB中，已知的單元替換地處于暗模式。電極15、 17的電壓已 經(jīng)反轉(zhuǎn)，以使得產(chǎn)生的電場已經(jīng)迫使電泳介質(zhì)集中在顯示電極17上方。 現(xiàn)在，大部分入射光在穿過所述單元1時(shí)被吸收，以使得所述單元顯 得很暗。然而，如圖1B中可以看到的，電泳介質(zhì)在顯示區(qū)域上沒有被
均勻地分布。取而代之的是，電泳介質(zhì)很大程度上集中在顯示電極n
的左側(cè)，靠近集電極。這樣的效應(yīng)是由于所述單元中流體ll不理想， 即它有些導(dǎo)電。因此在顯示電極的右側(cè)遠(yuǎn)端所產(chǎn)生的電場太弱。此外， 當(dāng)所述單元進(jìn)入亮模式時(shí)，電泳介質(zhì)的一些粒子會(huì)留在顯示電極的右 側(cè)遠(yuǎn)端，如圖1A所示。這樣的效應(yīng)將限制電泳顯示器的對(duì)比度。
圖2A-2C示意性地示出改進(jìn)的電泳顯示元的操作，同時(shí)示出用于 控制電泳顯示器的改進(jìn)方法。這里，現(xiàn)有技術(shù)的顯示電極已經(jīng)被劃分 成第一25和第二27顯示子電極，其位于顯示區(qū)域的相對(duì)邊緣。在第 一和第二顯示子電極之間留出自由區(qū)域29。電極的電勢(shì)由控制單元24控制。
8當(dāng)所述單元要進(jìn)入暗模式時(shí)，首先在集電極15和第一顯示子電極 25之間提供電壓，以便電泳介質(zhì)13在第一顯示子電極25的上方集中， 如圖2B所示。
然后，在第一和第二顯示子電極25、 27之間提供具有有限周期的 電壓脈沖。這在自由區(qū)域29上產(chǎn)生分布十分均勻的電場，其將使電泳 介質(zhì)移入自由區(qū)域，如圖2C所示。
電泳介質(zhì)的粒子并不象單個(gè)粒子堆那樣移動(dòng)，而是象覆蓋自由區(qū) 域的幕布或屏那樣展開。這是由于在先帶電粒子的移動(dòng)減少了在后帶 電粒子要經(jīng)受的電場。因此，在先粒子將在所提供的脈沖周期里經(jīng)歷 更長的距離。因此粒子將在自由區(qū)域29上被十分均勻地分布。此外， 當(dāng)進(jìn)入亮狀態(tài)時(shí)，通過在第一和第二顯示子電極之間提供反向電壓可 以輕易地從自由區(qū)域去除基本上所有的粒子。而且，由于顯示子電極 沒有覆蓋自由區(qū)域，因此它們無需透明，從而可以更加自由地選取它 們的材料，同時(shí)仍然提高自由區(qū)域的透明性，進(jìn)而提高顯示器亮度。 可以使用兩個(gè)以上顯示子電極，可以在不同的配置中在顯示區(qū)域的內(nèi) 部設(shè)置顯示子電極。
圖3示出設(shè)有柵電極的電泳單元。在該單元中，柵電極:u位于集
電極15和第一顯示子電極25之間。這允許使用普通電泳介質(zhì)，不必 要表現(xiàn)出閾值和雙穩(wěn)態(tài)特性，如下進(jìn) 一 步有所闡述。
圖4示出包括與圖3中的單元對(duì)應(yīng)的電泳單元陣列的電泳顯示器。 為了簡化下列解釋，只示出具有4X4單元的陣列，1:1， l:2， 1:3等 等(行列)，雖然在真實(shí)情況下，可以使用成千上萬個(gè)像素單元。 使用尋址電路實(shí)現(xiàn)對(duì)所述單元的尋址，其中決定每個(gè)像素應(yīng)當(dāng)為暗或 亮以便顯示不同內(nèi)容。
在每個(gè)單元中，集電極15以及第一和第二顯示子電極25、 27還 有柵電極31作為基本上平行的條而設(shè)置在所述單元的第一襯底上。
所述尋址電路包括四個(gè)集線C1、 C2、 C3和C4，每一個(gè)集線連接至 一列中的所有集電極。此外，設(shè)有四個(gè)柵線G1、 G2、 G3和G4，每一個(gè) 柵線連接至 一 行中的所有柵電極。
現(xiàn)在參考圖5、圖6A-6D和圖7A-7D描述陣列中各單元的尋址。這 些圖的每一個(gè)都示出了圖4中單元從下到上的截面圖，從而例如在圖5 中從左到右，示出了集電極、柵電極以及第一和第二子電極。首先，如圖5所示，陣列中的所述單元在重設(shè)階段可以被重設(shè)。示例中，電 泳介質(zhì)粒子帶正電。電極被設(shè)定為從右到左逐漸降低的電壓，以便電 泳介質(zhì)集中在集電極的上方。這可以對(duì)所有像素單元并行地進(jìn)行。
圖6A-6D示出在被選擇將被寫入的單元中的尋址過程，而圖7A-7D 示出在未寫入的單元中的尋址，如由被發(fā)送至控制尋址電路的驅(qū)動(dòng)單 元的信息所決定的。
在尋址過程中，柵電極電壓在尋址階段中首先被逐線降低，以允 許每個(gè)單元的集電極電壓決定該單元是否將被寫入。圖6A和7A示出 其各自的行已經(jīng)進(jìn)行尋址之前的所述單元。因此，柵電極電壓保持在 "50V。所以，無論集電極被設(shè)定為0V還是100V (取決于相同列中另
-單元當(dāng)前是否被寫入)，電泳介質(zhì)保持在集電極的上方。
圖6B和7B中，通過降低柵電壓(例如圖4中的線G3的電壓)選 擇所述單元的行。在所示的示例中，電壓從+150V降低至+50V。在降低 柵電壓之前，根據(jù)所述單元是否將被寫入來設(shè)定集電極的電壓(即通 過設(shè)定圖4中線C1-C4的電壓)。因此，圖6B中單元的集電極被設(shè)定 為100V,而圖7B的對(duì)應(yīng)電極被設(shè)定為0V。在此階段，顯示器的所有 第一顯示子電極可以被設(shè)定為IOV。因此，圖6B中單元的電泳介質(zhì)移 至第一顯示子電極。然而圖7B中，電泳介質(zhì)不能穿過由柵電極形成的 阻擋，并且此介質(zhì)保持在集電極上。然后，在尋址階段繼續(xù)到下一行 之前，將兩個(gè)單元的柵電壓再次提高至+150V。因而，電泳介質(zhì)將分別
保持在第一顯示子電極和集電極上，無論在尋址階段的剩余時(shí)間里集 電壓是100V還是0V。因此，如果一單元將被寫入，驅(qū)動(dòng)單元被設(shè)置為
在集電極和第-顯示子電極之間提供的電壓大于柵電極和第一顯示子 電極之間的電壓，以使得柵電極的電勢(shì)處于集電極和第一顯示子電極 的電勢(shì)之間。
獲得灰度級(jí)的一種方法是限制允許電泳介質(zhì)經(jīng)過柵電極的時(shí)間， 以便只允許一部分電泳介質(zhì)經(jīng)過。作為替代，尋址階段可以重復(fù)。舉 例來說，可以調(diào)節(jié)上述尋址條件的時(shí)間安排以便每次所述單元被寫入 時(shí)只有三分之 -的粒子被轉(zhuǎn)移。所述尋址階段可以重復(fù)三次。因此， 根據(jù)每個(gè)單元被寫入的次數(shù)(包括沒有粒子轉(zhuǎn)移的情況)，可以獲得 四個(gè)不同的灰度級(jí)。
當(dāng)所有行都被尋址時(shí)，在展開階段，通過向圖4中的線V1和V2饋送不同電壓，在第一和第二顯示子電極之間提供電壓脈沖。因此，
第一顯示子電極的電壓可以從-IOV提高到100V,同時(shí)第二顯示子電 極的電壓可以保持為0 V。因此寫入單元的電泳介質(zhì)(圖6 C)進(jìn)入 所述單元的自由區(qū)域。未寫入單元的電泳介質(zhì)(圖7C)仍然保持在 集電極。在脈沖結(jié)束時(shí)，第二顯示子電極的電壓提高至1 0 0V，從 而結(jié)束脈沖。利用脈沖在這里通常意味著在第一和第二顯示子電極之 間暫時(shí)提供電壓。極性和幅值取決于配置。
然后，在保持階段，第一和第二顯示子電極的電壓可以降低至O V。在此模式中，如果電泳介質(zhì)具有布朗運(yùn)動(dòng)特性，則粒子只僅經(jīng)歷 布朗運(yùn)動(dòng)，如下所述。粒子的布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是積極的，因?yàn)樗沟?自由區(qū)域2 9的粒子分布更加均勻。柵電極3 l保持在低電壓，電壓
的極性與電泳介質(zhì)的帶電相同，以便將電泳介質(zhì)保持在自由區(qū)域/顯 示區(qū)域(寫入單元，圖6 D )或集電極1 5上方(未寫入單元，圖7 D)。原則上保持階段能夠歷時(shí)無窮大，并且能量損耗非常低。請(qǐng)注 意，柵電極的電壓在某種程度上影響圖6 D的自由區(qū)域中的粒子，例
如取決于電泳介質(zhì)的選取，如下所述。因此可以有利地配置控制單元 2 4，以在保持階段在第一和第二顯示子電極25、 2 7之間也提供
低電壓(與電壓脈沖相比)，以使得其它電極對(duì)自由區(qū)域的影響被補(bǔ)償。
如圖6A 6D所示，如果單元被寫入，尋址階段期間的最低電 壓被提供給第 -顯示子電極2 5 (圖3)，以便在保持階段之前電泳 介質(zhì)l 3集中在該電極的上方。在此情況下，電泳介質(zhì)帶正電，但是 通常向第一顯示子電極提供對(duì)電泳介質(zhì)最具吸引的電勢(shì)，即如果粒子 帶負(fù)電，則向該子電極提供最大正電勢(shì)。
然而，也可以向第二顯示子電極2 7提供最具吸引的電勢(shì)，從而 在尋址階段將電泳介質(zhì)集中在該子電極。這僅僅通過改變圖6 A — 6 D和7 A — 7 D中第二顯示子電極的電壓到一 5 0 V即可實(shí)現(xiàn)。而所 提供的脈沖的極性也應(yīng)該反向，以便使得電泳介質(zhì)從右移至左。該方 法允許使用更薄的第一顯示子電極，而同樣不增加第二顯示子電極的 寬度。在第二顯示子電極集中電泳介質(zhì)更為容易，因?yàn)樵撾姌O周圍的 區(qū)域此時(shí)經(jīng)受更弱的電場。因此電泳介質(zhì)不需要保存在第二顯示子電 極的上方。從而可以增加自由區(qū)域，進(jìn)而增加顯示器的亮度。
ii示設(shè)備具有電泳介質(zhì)，其包括用帶正電 介質(zhì)處理的并懸浮于例如作為所述單元流體11的十二烷中的黑色粒 子(例如碳粒子)。顯示器包括反射器，以便第一模式在粒子處于自 由區(qū)域中時(shí)是暗模式，第二模式在粒子處于集電極的上方時(shí)是亮模式。 然而，其它實(shí)施例是有可能的。
因此，電泳介質(zhì)可以包括彩色粒子，例如色彩為青色(c)、品
紅(M)或黃色(Y)。因此可以獲得具有彼此重疊的三層C、 M和 Y的彩色顯示器，可能還有黑色層，以確保獲得純黑。原則上也可以 考慮紅一綠一藍(lán)。
此外，電泳介質(zhì)可以包括白粒子，例如氧化鈦，并且顯示器包括 吸收器來代替反射器，以便第-模式是亮模式而第二模式為暗模式。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是可以進(jìn)行其它選擇。例如，通過提 供背光來代替反射器可以獲得透射式顯示器。也存在背光/反射器組 合，其適用于任何環(huán)境光條件u此外，可以使用具有散射特性而非吸 收特性的電泳介質(zhì)粒子，以及對(duì)不同光波長提供不同效果的粒子。也 可以使用彩色反射器和吸收器。利用具有與所述流體不同的折射率的 非吸收粒子，也可以實(shí)現(xiàn)例如可配置的光柵或透鏡的光學(xué)元件。
此外，可以提供具有某些特性的電泳介質(zhì)，其允許與圖5-7D之一 相比更為簡化的尋址電路或者更為簡化的尋址策略。首先，可以使用 具有雙穩(wěn)態(tài)性質(zhì)的電泳介質(zhì)。這意味著粒子根本或幾乎根本不經(jīng)歷布 朗運(yùn)動(dòng)(擴(kuò)散)。因此在保持階段根本不需要提供電壓。
通過調(diào)節(jié)電泳介質(zhì)、所述單元和所述單元流體的組合的流變特性 來實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)，以便它具有非牛頓特性。則電泳介質(zhì)和流體的組合將 對(duì)于(由擴(kuò)散產(chǎn)生的)低剪切應(yīng)力表現(xiàn)出高粘度，而對(duì)于(由施加電 場產(chǎn)生的)高應(yīng)力表現(xiàn)出低粘度。這應(yīng)用于所謂的賓漢塑性類型的液 體，其通過向液體增加高分子聚合物而實(shí)現(xiàn)。也可以在粒子間引入附 著力以提供相似效應(yīng)。
類似地，電泳介質(zhì)和所述單元流體的組合可以設(shè)有這樣的特性， 其使得粒子表現(xiàn)出閾值，其意味著電泳介質(zhì)在閾值水平以下或多或少 不受電場作用。這使得可以去掉圖3的柵電極。因此可以改變尋址， 以便集電極逐行互連，并且第-顯示子電極逐列互連，反之亦然。在 這樣的配置中，通過增加一行中集電極的電壓(在帶正電電泳介質(zhì)的
12情況下)并降低在該行中將選擇的列的第一顯示子電極的電壓，可以 逐行對(duì)所述單元尋址，以便只有被選擇的單元在集電極和超過閾值的 第 一 顯示子電極之間具有電壓。
如圖8所示，對(duì)于普通電泳介質(zhì)另一獲得閾值特性的方法是向電 極(的至少之一)提供電介質(zhì)涂層。在此情況下，集電極15以及第一 和第二顯示子電極25、 27作為基本上平行的條而設(shè)置在所述單元的下 襯底5上，在所述電極上設(shè)置電介質(zhì)涂層33。調(diào)節(jié)電介質(zhì)涂層，以便 低于例如40V的電極間電壓在涂層內(nèi)部被吸收。因此，只有在兩個(gè)電 極之間提供大于40V的電壓，其間的電泳介質(zhì)才能感受到電場。在圖8 的示例中，只有相應(yīng)的行和列被激活，即集電壓被升高(從0到+30V) 并且第一顯示子電極被降低(從0到-30V)，以便電極間電壓超過40V 閾值，才進(jìn)行所述尋址。
圖9示出替代配置，其中集電極設(shè)在所述單元的第二襯底上，與 第一顯示子電極相對(duì)。在此情況下，在集電極15和第二顯示子電極27 之間可以設(shè)置阻擋，以便以所使用的電壓在這些電極之間不能直接實(shí) 現(xiàn)粒子轉(zhuǎn)移。該配置增加了自由/有源區(qū)域，并因此比圖8的配置增加 了亮度。此外，由于集電極被分開設(shè)置，尋址電路包含更少的交叉。
應(yīng)當(dāng)仔細(xì)地對(duì)展開階段期間所提供的電壓脈沖進(jìn)行定時(shí)。如果脈 沖太短，則電泳介質(zhì)將只在一定程度上移入自由區(qū)域，從而使得像素 變灰。如果另一方面脈沖太長，則在后粒子將移至自由區(qū)域的遠(yuǎn)端， 造成同樣的效應(yīng)u理想的脈沖周期應(yīng)當(dāng)針對(duì)所使用的電泳介質(zhì)、流體 和所使用電壓的組合進(jìn)行測(cè)試。 一種使得脈沖周期容易接受的方法是 使用圖10中所示的脈沖形式。在此情況下，脈沖在初始電壓處開始， 然后在其周期中逐漸降低。在所示的情況下，脈沖線性地降低。然而， 脈沖可以以其它方式降低指數(shù)地、對(duì)數(shù)地、階梯地等等，同樣獲得 相似的效應(yīng)。
雖然在上述實(shí)施例中，顯示器是無源矩陣顯示器，但是顯示設(shè)備 可以設(shè)計(jì)為有源矩陣顯示器，其中每個(gè)單元包括切換元件，這可以由 本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)。
總之，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種電泳顯示器，其中用于將電泳介質(zhì)吸引至 顯示區(qū)域的顯示電極被劃分為第一和第二子電極，它們?cè)陲@示區(qū)域上 分開。當(dāng)電泳介質(zhì)要覆蓋顯示區(qū)域時(shí)，電泳介質(zhì)首先集中在子電極之一上，然后通過在子電極間提供脈沖在而顯示區(qū)域上展開。
所述顯示設(shè)備可以用作例如電子紙、電子價(jià)格標(biāo)簽、電子貨架標(biāo)
簽和電子廣告牌。
本發(fā)明不局限于所述實(shí)施例，而是可以在權(quán)利要求的范圍中進(jìn)行變化。
例如，雖然圖中所用的電泳介質(zhì)帶正電，但是帶負(fù)電的粒子可以 替代地用于電泳介質(zhì)中。則電極電壓反向。無需贅言，上述說明書中 所使用的電壓幅值只是舉例。
雖然已經(jīng)在附圖和上述說明書中詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是這樣的
說明和描述構(gòu)成說明和舉例而非限制；本發(fā)明不局限于所公開的實(shí)施 例。根據(jù)附圖、說明及權(quán)利要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐本發(fā)明時(shí)可 以理解并得出所公開實(shí)施例的變型。權(quán)利要求中，詞語"包括"不排 除其它元件，不定冠詞"-"或" -個(gè)"不排除多個(gè)。在各個(gè)不同的 從屬權(quán)利要求中提出的措施不指示這些措施的組合不能被有利地使 用。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不構(gòu)成對(duì)范圍的限制。
1權(quán)利要求
1. 一種電泳設(shè)備，包括驅(qū)動(dòng)單元和按照陣列設(shè)置的多個(gè)像素單元，每個(gè)像素單元包括驅(qū)動(dòng)電極和響應(yīng)于由驅(qū)動(dòng)單元在所述電極之間提供的電場的電泳介質(zhì)(13)，所述電極包括位于像素單元的顯示區(qū)域的顯示電極，以便在第一模式中，當(dāng)電泳介質(zhì)被吸引至顯示電極時(shí)，穿過像素單元的光傳輸被電泳介質(zhì)阻擋，以及位于顯示區(qū)域之外的集電極(15)，以便在第二模式中，當(dāng)電泳介質(zhì)被吸引至集電極時(shí)，所述阻擋被減少，其中顯示電極至少被劃分為第一(25)和第二(27)顯示子電極，所述第一和第二顯示子電極被分開，以便其間有自由區(qū)域(29)；以及所述驅(qū)動(dòng)單元(24)被配置為當(dāng)像素單元將進(jìn)入第一模式時(shí)，在第一和第二顯示子電極之間提供電壓脈沖，以便所述電泳介質(zhì)移入所述自由區(qū)域。
2. 根據(jù)權(quán)利要求i的電泳設(shè)備，其中第一 (25)和第二 (27)顯 示子電極位于顯示區(qū)域的相對(duì)的邊緣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的電泳設(shè)備，其中在像素單元中集電極以及第 -和第二顯示子電極作為基本上平行的條而設(shè)置在像素單元的第 一 襯ja (5) —t。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的電泳設(shè)備，其中自由區(qū)域和第一顯示子電極 設(shè)置于集電極和第二顯示子電極之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的電泳設(shè)備，其中柵電極(31)設(shè)置于第一顯 示子電極和集電極之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的電泳設(shè)備，其中驅(qū)動(dòng)單元(24)可以被配置 為當(dāng)像素單元將進(jìn)入第一模式時(shí)，在提供所述電壓脈沖之前，在集 電極和第一顯示子電極之間提供的電壓大于柵電極和第一顯示子電極 之間的電fli，以使得柵電極的電勢(shì)處于集電極和第一顯示子電極的電 勢(shì)之間u
7. 根據(jù)權(quán)利要求4 6中任意一項(xiàng)的電泳設(shè)備，其中所述驅(qū)動(dòng)單元 可以被配置為當(dāng)像素單元將進(jìn)入第一模式時(shí)，在提供所述電壓脈沖 之前，在第一顯示子電極(25)上提供對(duì)電泳介質(zhì)最具吸引的電勢(shì)， 以便所述電泳介質(zhì)集中在第 一顯示子電極處。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)的電泳設(shè)備，其中所述驅(qū)動(dòng)單元 可以被配置為當(dāng)像素單元將進(jìn)入第一模式時(shí)，在提供電壓脈沖之前，在第二顯示子電極(27)上提供對(duì)電泳介質(zhì)最具吸引的電勢(shì)，以便所 述電泳介質(zhì)集中在第二顯示子電極處。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的電泳設(shè)備，其中選擇像素單元、電泳介質(zhì)(13) 和其中懸浮著電泳介質(zhì)的流體(11)，以便電泳介質(zhì)表現(xiàn)出閾值特性。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的電泳設(shè)備，其中電極中的至少一個(gè)設(shè)有電介 質(zhì)涂層(33)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求i、 9或10的電泳設(shè)備，其中選擇像素單元、電 泳介質(zhì)和其中懸浮著電泳介質(zhì)的流體，以便電泳介質(zhì)表現(xiàn)出雙穩(wěn)態(tài)特性。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9、 lO或ll的電泳設(shè)備，其中集電極以及第一 和第二顯示f電極作為基本上平行的條而設(shè)置在像素單元的第一襯底(5)上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9、 10或11的電泳設(shè)備，其中第一和第二顯示 子電極作為基本上平行的條而設(shè)置在像素單元的第一襯底(5)上，而 集電極可以設(shè)于像素單元的第二襯底(3)上，與第一顯示子電極相對(duì)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的電泳設(shè)備，其中在集電極和第二顯示子電 極之間提供阻擋(35)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1的電泳設(shè)備，其中所述設(shè)備是有源矩陣顯示器， 每個(gè)像素單元包括切換元件。
16，根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的電泳設(shè)備，其中所述控制單 元被配置為當(dāng)像素單元已經(jīng)進(jìn)入第一模式時(shí)，在第一和第二顯示子 電極之間提供電壓，以便其它電極對(duì)自由區(qū)域的任何影響被補(bǔ)償。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的電泳設(shè)備，其中所述電泳介 質(zhì)包括黑粒子，并且所述設(shè)備包括反射器，以便第一模式是暗模式， 第二模式是亮模式。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1 16中任意一項(xiàng)的電泳設(shè)備，其中所述電泳 介質(zhì)包括彩色粒子，并且所述設(shè)備包括反射器，以便第一模式是彩色 模式，第二模式是亮模式。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的電泳設(shè)備，其中所述粒子是青色、品紅或黃色。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1 16中任意一項(xiàng)的電泳設(shè)備，其中所述電泳 介質(zhì)包括白粒子，并且所述設(shè)備包括吸收器，以便第一模式是亮模式，第二模式是暗模式。
21. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的電泳設(shè)備，其中所述脈沖的 幅值在其周期中逐漸降低。
22. —種用亍控制電泳設(shè)備的方法，所述電泳設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)單元和按照陣列設(shè)置的多個(gè)像素單元，每個(gè)像素單元包括驅(qū)動(dòng)電極和響應(yīng)于 由驅(qū)動(dòng)單元在所述電極之間提供的電場的電泳介質(zhì)(13)，所述電極包括位于像素單元的顯示區(qū)域的顯示電極，以便在第一模式中，當(dāng)電 泳介質(zhì)被吸引至顯示電極時(shí)，穿過像素單元的光傳輸被電泳介質(zhì)阻擋， 和位于顯示區(qū)域之外的集電極，以便在第二模式中，當(dāng)電泳介質(zhì)被吸 引至集電極時(shí)，所述阻擋被減少，其中顯示電極被劃分為第一和第二 顯示子電極，所述第-和第二顯示子電極被分開，以便其間留有自由 區(qū)域；以及所述方法包括當(dāng)像素單元將進(jìn)入第一模式時(shí)，由所述驅(qū)動(dòng) 單元在第一和第二顯示子電極之間提供電壓脈沖，以便所述電泳介質(zhì) 移入所述自由區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電泳設(shè)備，其中顯示電極用于將電泳介質(zhì)吸引至顯示區(qū)域，所述顯示電極被劃分為在顯示區(qū)域上被分開的第一(25)和第二(27)子電極。當(dāng)電泳介質(zhì)要覆蓋顯示區(qū)域時(shí)，電泳介質(zhì)首先集中在子電極之一處，然后通過在子電極之間提供脈沖而使電泳介質(zhì)在顯示區(qū)域上展開。
文檔編號(hào)G02F1/167GK101490612SQ200780026247
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2007年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月11日
發(fā)明者A·R·M·弗舒?zhèn)? M·H·W·M·范德爾登, M·T·約翰遜, S·J·魯森達(dá)爾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司